5.5 粒子物理发展概况 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第三册（含解析）

5.5 粒子物理学发展概况———高二物理教科版（2019）选择性必修第三册课前导学 1.熟悉粒子的分类及其应用，了解夸克模型 重、难点 粒子的分类及其应用 粒子物理学发展概况 1.1932年，①_____被发现，人们明自原子核由②_____和③_____组成 2.加速器和对撞机 （1）加速器分为两类：一类是④_____加速器，另一类是⑤_____加速器， （2）对撞机是让两束⑥_____实现对撞的装置，如我国的北京正负电子对撞机和位于法国与瑞士边境的大型强子对撞机. 3.粒子“全家福”夸克模型 （1）20 世纪 30 到 60 年代，科学家们发现了μ子、π介子、奇异粒子等， （2）粒子都有它的反粒子，如正电子是电子的反粒子，中子的反粒子是反中子.完全由反粒子组成的物质称为反物质 （3）1964年美国科学家盖尔曼和茨威格各自独立提出强子结构夸克模型，是物理学发展的里程碑。 4.宇宙的演化 （1）现代宇宙学家进一步完善了大爆炸学说 （2）大爆炸后10-4s宇宙进入强子时期，随后质子和中子产生，大爆炸30万年后，化学结合作用使电子与原子核结合成中性的原子，大约10亿年后形成原始星系和类星体等天体，合成重核，按下来是银河系等星系形成，随后太阳系诞生，地球形成，生命、人类诞生。 （3）宇宙学和粒子物理学是密不可分的姊妹学科 参考答案 ①中子 ②质子 ③中子 ④直线 ⑤回旋 ⑥高能粒子流 1.月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的含量十分丰富.科学家认为，是发生核聚变的极好原料，将来也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大.关于，下列说法正确的是( ) A.原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起 B.聚变反应后变成，原子核内核子间的比结合能没有发生变化 C.发生核聚变，放出能量，不一定会发生质量亏损 D.发生聚变反应的方程可能为 2.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为，，方程中、表示释放的能量，相关的原子核质量见下表，下列判断正确的是( ) 原子核 质量/u 1.007 8 3.015 0 4.002 6 12.000 0 13.005 7 15.000 1 A.X是， B.X是， C.X是， D.X是， 3.（多选）下列叙述正确的是( ) A.强子是参与强相互作用的粒子 B.轻子是不参与强相互作用的粒子 C.目前发现的轻子只有4种 D.许多粒子都有自己的反粒子 答案以及解析 1.答案：D 解析：原子核内的核子靠核力结合在一起，核力只存在于相邻的核子之间，A错误；比结合能是核子的结合能与核子数之比，所以聚变后的比结合能一定发生变化，B错误；发生聚变，放出能量，根据质能方程可知一定会发生质量亏损，C错误；聚变反应的方程可能为，D正确. 2.答案：B 解析：第一个核反应的质量亏损为，对第二个核反应方程，根据电荷数守恒和质量数守恒可知X的电荷数为2、质量数为4，故X为，第二个核反应的质量亏损为，根据爱因斯坦质能方程可知，则，故B正确. 3.答案：ABD 解析：由粒子的特性可知，强子是参与强相互作用的粒子，轻子是不参与强相互作用的粒子，故A、B正确；目前发现的轻子有6种，故C错误；许多粒子都有自己的反粒子，反粒子与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反，故D正确. ... ...